Cermin dan Lensa – Cembung dan Cekung

Cermin

Cermin yaitu benda yg dibentuk untuk memantulkan cahaya (reflektor) & mencerminkan bayangan. Sisi pada cermin mampu pula dibentuk melengkung cembung ataupun cekung.

Cermin berlainan dgn lensa. Hanya satu sisi pada cermin yg mempunyai fungsi untuk memantulkan cahaya yakni segi muka cermin, sedangkan pada segi belakang cermin tak persoalan apapun bentuknya alasannya adalah cahaya memang tak melewati cermin.

Pada bahan ini akan dibahas dua tipe cermin menurut bentuk tampang cermin yakni cermin cembung & cermin cekung.

Cermin Cembung

Cermin cembung memiliki paras cermin berbentuk cembung keluar mirip setengah bola. Cermin cembung berfungsi untuk memantulkan & kemudian berbagi cahaya yg datang. Cermin cembung (konveks) lazimdisebut cermin negatif alasannya bersifat mengembangkan sinar cahaya (divergen).

Titik konsentrasi cermin cembung berada dibelakang cermin sehingga bersifat maya & bernilai negatif.

Perhatikan gambar diatas, terdapat tiga sinar istimewa pada cermin cembung, yakni:

1. setiap sinar datang yg sejajar dgn sumbu utama akan dipantulkan seakan-akan berasal dr titik fokus di belakang lensa.
2. setiap sinar datang yg menuju titik fokus di belakang lensa akan dipantulkan menjadi sejajar dgn sumbu utama.
3. setiap sinar tiba yg menuju titik pusat cermin (R) akan dipantulkan kembali dr R yang merupakan jari-jari kelengkungan cermin.

Contoh pemanfaatan cermin cembung adalah pada beling spion kendaraan sehingga mampu melihat dr arah yg lebih lebar & pada cermin yg diletakkan di belokan jalan untuk menghindari kecelakaan.

Cermin Cekung

Cermin cekung mempunyai tampang cermin berupa cekungan kedalam seperti wajan penggorengan. Cermin cekung berfungsi untuk memantulkan & kemudian memfokuskan cahaya yg tiba. Cermin cekung (konkaf) lazimdisebut cermin positif alasannya bersifat memfokuskan sinar cahaya (konvergen).

Titik fokus cermin cekung berada didepan cermin sehingga bersifat real & bernilai positif.

Perhatikan gambar diatas, terdapat tiga sinar istimewa pada cermin cekung, yaitu:

1. setiap sinar datang yg sejajar dgn sumbu utama akan dipantulkan munujui titik fokus di depan lensa.
2. setiap sinar tiba yg menuju titik fokus di depan lensa akan dipantulkan menjadi sejajar dgn sumbu utama.
3. setiap sinar datang yg menuju titik sentra cermin (R) akan dipantulkan kembali dr R yg merupakan jari-jari kelengkungan cermin.

Contoh pemanfaatan cermin cekung adalah selaku pengumpul sinar matahari pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS) & sebagai pemantul pada setiap lampu sorot/senter sehingga cahaya yg dihasilkan tak menyebar.

Lensa

Lensa yakni sebuah benda transparan yg memiliki dua sisi lengkungan berupa cembung ataupun cekung. Lensa berfungsi untuk membiaskan atau meneruskan cahaya (refaktor). Lensa biasanya yang dibuat dr kaca ataupun plastik. Pada materi ini akan dibahas dua tipe lensa menurut bentuk/geometri lensa yakni lensa cembung & lensa cekung.

Lensa Cembung (Konveks)

Lensa cembung berfungsi untuk memfokuskan cahaya yg tiba. Lensa cembung (konveks) umumdisebut lensa positif. Disebut positif sebab mampu memfokuskan cahaya (konvergen). Terdapat tiga macam lensa cembung menurut geometri di kedua sisinya, yaitu:

• cembung cembung (bikonveks)
• cembung datar (planokonveks)
• cembung cekung (konkaf-konveks)

 

Perhatikan gambar diatas, titik dimana semua sinar berpotongan menuju satu titik disebut sebagai titik konsentrasi (F1). f merupakan jarak titik konsentrasi ke lensa & selalu bernilai positif (kanan). F1 merupakan titik konsentrasi sejati & F2 merupakan titik konsentrasi maya.

Terdapat tiga sinar istimewa pada lensa cembung (amati gambar diatas), yakni:

1. setiap sinar tiba yg sejajar dgn sumbu utama akan dibiaskan menuju titik konsentrasi sejati (F1) di belakang lensa.
2. setiap sinar tiba yg lewat titik fokus maya (F2) di depan lensa akan dibiaskan menjadi sejajar dgn sumbu utama.
3. setiap sinar datang yg melalui titik sentra lensa akan diteruskan tanpa pembiasan.

Contoh pemanfaatan lensa cembung yaitu dipakai untuk penderita rabun akrab atau hipermetropi, kaca pembesar, lensa pada teropong, lensa pada mikroskop, lensa periskop, lensa proyektor, & lain sebagainya.

Lensa Cekung (Konkaf)

Lensa cekung berfungsi untuk membuatkan cahaya yg tiba. Lensa cekung (konkaf) pula disebut sebagai lensa negatif. Disebut negatif karena mampu menyebarkan cahaya (divergen). Terdapat tiga macam lensa cekung berdasarkan geometri di kedua sisinya, yaitu:

• cekung cekung (bikonkaf)
• cekung datar (planokonkaf)
• cekung cembung (konveks -konkaf)

 

Perhatikan gambar diatas, jikalau semua sinar yg menyebar di tarik garis seakan-akan berasal dr satu titik yg disebut sebagai titik fokus maya (F2). f merupakan jarak titik fokus maya ke lensa & selalu bernilai negatif (kiri). F2 merupakan titik konsentrasi aktif yg bersifat maya & F1 merupakan titik fokus pasif.

Terdapat tiga sinar istimewa pada lensa cekung (perhatikan gambar diatas), yakni:

1. setiap sinar tiba yg sejajar dgn sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dr titik konsentrasi maya (F2) di depan lensa.
2. setiap sinar datang yg menuju titik konsentrasi pasif (F1) di belakang lensa akan dibiaskan menjadi sejajar dgn sumbu utama.
3. setiap sinar datang yg melalui titik sentra lensa akan diteruskan tanpa pembiasan.

Contoh pemanfaatan lensa cekung ialah digunakan untuk penderita rabun jauh atau miopi untuk memfokuskan cahaya yg masuk ke mata.

Contoh Soal Cermin & Lensa + Pembahasan

Contoh Soal 1

Titik fokus sebuah cermin berada 56 cm dibelakang cermin. Apakah tipe cermin tersebut & berapa jari-jari kelengkungan cermin tersebut?

1. a) Cermin cembung dgn jari-jari kelengkungan 112 cm.
2. b) Cermin cembung dgn jari-jari kelengkungan 28 cm.
3. c) Cermin cekung dgn jari-jari kelengkungan 112 cm.
4. d) Cermin cekung dgn jari-jari kelengkungan 28 cm.

Solusi:

Karena  bayangan jatuh dibelakang cermin, maka yg dimaksud yaitu cermin cembung.

Besar jari-jari kelengkungan cermin bernilai dua kali panjang titik fokusnya sehingga:

.

Maka, balasan yg benar yaitu A.

Contoh Soal 2

Manakah dr pernyataan dibawah ini yg mendeskripsikan bayangan yg dihasilkan lensa cekung?

1. a) Nyata, tegak, & bayangan tereduksi.
2. b) Maya, tegak, & bayangan tereduksi.
3. c) Nyata, terbalik, & bayangan diperbesar.
4. d) Maya, terbalik, & bayangan diperbesar.

Solusi:

Sesuai dgn sifat-sifat lensa cekung: bayangan yg terbentuk ialah maya karena titik fokusnya bersifat maya, bayangan tegak alasannya adalah sinar tak difokuskan tapi disebarkan, alasannya sinar disebarkan maka bayangan akan tereduksi.

Maka, balasan yg benar adalah B.

Contoh Soal 3

Sebuah lensa mempunyai panjak titik fokus sejauh -5 m. Berapa kekuatan lensa & tipe lensa tersebut?

1. a) 0,5 D, lensa cembung.
2. b) -0,5 D, lensa cembung.
3. c) 0,5 D, lensa cekung.
4. d) -0,5 D, lensa cekung.

Solusi:

Karena titik konsentrasi bernilai negatif, maka yg dimaksud yaitu lensa cekung. Kekuatan lensa dicari dgn memakai rumus:

Maka, balasan yg benar adalah D.

Artikel: Cermin Cembung/Cekung & Lensa Cembung/Cekung

Kontributor: Ibadurrahman, S.T.

Mahasiswa S2 Teknik Mesin FT UI

Materi Sosiologiku.com lainnya:

1. Energi Potensial & Energi Kinetik
2. Listrik Statis
3. Dioda